Хімія. Рівень стандарту. 11 клас. Ярошенко

§ 19. Оксиди неметалічних елементів, їх уміст в атмосфері

Інформаційна довідка

• Оксиди — бінарні сполуки будь-якого елемента з Оксигеном, ступінь окиснення якого -2.

• Розрізняють несолетворні й солетворні оксиди. До несолетворних належать CO, NO, SiO, N2O та деякі інші.

• За хімічними властивостями оксиди поділяють на основні, кислотні, амфотерні.

• Найактивніші неметалічні елементи й Гідроген утворюють із киснем також пероксиди (Na2O2, К2О2, ВаО2, Н2О2 та інші).

ХАРАКТЕРИСТИКА ХІМІЧНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ ОКСИДІВ НЕМЕТАЛІЧНИХ ЕЛЕМЕНТІВ.

Попрацюйте групами

Завдання 1. Повторіть хімічні властивості оксидів, скориставшись таблицею 7 на с. 100.

Таблиця 7

Хімічні властивості оксидів

Основні оксиди

Амфотерні оксиди

Кислотні оксиди

1. Взаємодія з водою

Утворюють луги (не всі)

Утворюють кислоти

2. Взаємодія з кислотами

Утворюють сіль і воду

Утворюють сіль і воду

3. Взаємодія з лугами

Утворюють сіль і воду

Утворюють сіль і воду

4. Взаємодія з оксидом іншої групи

Утворюють сіль

Утворюють сіль

Утворюють сіль

Завдання 2. Використовуючи формули оксидів, що наведені у схемі «Інформаційної довідки» на с. 99, проілюструйте хімічні властивості кожної розглянутої групи оксидів прикладами рівнянь реакцій.

Завдання 3. Порівняйте хімічні властивості оксидів металічних і неметалічних елементів. Що в них спільного і відмінного?

Завдання 4. Зробіть висновок про хімічну активність солетворних оксидів неметалічних елементів.

ФІЗИЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ОКСИДІВ НЕМЕТАЛІЧНИХ ЕЛЕМЕНТІВ. Серед солетворних оксидів неметалічних елементів за звичайних умов трапляються речовини різного агрегатного стану, кольору, запаху, з різною розчинністю у воді й густиною за повітрям.

Попрацюйте групами

Скористайтесь доступними для вас джерелами інформації й заповніть пусті клітинки таблиці 8, відтворивши її попередньо в робочому зошиті.

Таблиця 8

Назва

Формула

Агрегатний стан

Колір

Запах

Розчинність у воді

Густина за повітрям (для газоподібних)

Карбон(IV) оксид

Сульфур(IV) оксид

Сульфур(VI) оксид

Нітроген(IV) оксид

Фосфор(V) оксид

Силіцій(IV) оксид

ОДЕРЖАННЯ ОКСИДІВ НЕМЕТАЛІЧНИХ І МЕТАЛІЧНИХ ЕЛЕМЕНТІВ. Про утворення гідроген оксиду (вода), карбон(IV) оксиду (вуглекислий газ), силіцій(IV) оксиду (кварцовий пісок), оксидів Феруму та деяких інших, подбала природа.

Відомо три способи одержання оксидів.

1-й спосіб — окиснення відповідних простих речовин киснем.

С + О2 → СО2

Al + O2 → Аl2О3

Ca + O2 → CaO

2-й спосіб — окиснення бінарних сполук киснем.

ZnS + O2 → ZnO + SO2

CH4 + O2 → CO2 + H2O

3-й спосіб — термічний розклад деяких речовин (нерозчинних у воді карбонатів, нерозчинних основ, амфотерних гідроксидів).

Попрацюйте групами

Завдання 1. До наведених схем реакцій складіть молекулярні рівняння.

Завдання 2. Які з них належать до окисно-відновних?

АНТРОПОГЕННІ Й ПРИРОДНІ ПРИЧИНИ ПОЯВИ В АТМОСФЕРІ ОКСИДІВ НЕМЕТАЛІЧНИХ ЕЛЕМЕНТІВ. Вам відомі об'ємні частки газів у повітрі. Пригадати їх допоможе діаграма (мал. 41).

Мал. 41. Діаграма складу повітря

Нині, в умовах стрімкої урбанізації, уміст в атмосфері вуглекислого газу і води збільшується через антропогенні чинники (спалювання пального у двигунах транспортних засобів, на теплових електростанціях, заводах тощо).

Окрім водяної пари й вуглекислого газу, в атмосферу потрапляють сотні тисяч тонн інших речовин, зокрема й оксидів. Тобто до природних джерел надходження в атмосферу оксидів неметалічних елементів додаються антропогенні. Це створює загрозу природі через виникнення парникового ефекту й кислотних дощів.

Парниковий ефект — явище в атмосфері Землі, зумовлене тим, що молекули наявних у ній газів перешкоджають сонячним променям, що відбилися від поверхні Землі, повертатись у Космос (мал. 42). Цим самим підтримується рівновага між теплом Сонця, яке досягає поверхні Землі, і тепловим випромінюванням земної поверхні. За оцінкою вчених, без парникового ефекту температура Землі була б на 25-30 °С нижчою, аніж є насправді.

Мал. 42. Парниковий ефект

Наявні в повітрі водяна пара, вуглекислий газ, озон, метан впливають на цю рівновагу. Вони функціонують як скло в теплицях, що дає змогу сонячним променям потрапляти в неї й затримує інфрачервоні промені, забезпечуючи сприятливу для росту рослин температуру. За таку дію вони дістали назву «парникові гази».

Основними парниковими газами в атмосфері Землі є водяна пара (H2O), вуглекислий газ (CO2), озон (O3), нітроген(N) оксид (N2O), метан (CH4).

Помірний парниковий ефект створює сприятливі температурні умови для життя на нашій планеті, не допускає її переохолодження. Збільшуючи викиди парникових газів в атмосферу (робота транспорту, спалювання палива у великій кількості, виробництво електроенергії тощо), вирубуючи ліси, люди порушують тепловий баланс, що встановився впродовж віків. Лісові пожежі й виверження вулканів теж призводять до збільшення кількості вуглекислого газу в атмосфері. Зі збільшенням концентрації парникових газів посилюється парниковий ефект і підвищується температура на нашій планеті. Потепління загрожує таненням льодовиків і снігів у зоні вічної мерзлоти, що в подальшому може спричинити небажане підняття рівня води у Світовому океані.

ШЛЯХИ ВИРІШЕННЯ ПРОБЛЕМИ ПАРНИКОВОГО ЕФЕКТУ. Цю проблему можна розв'язати завдяки зменшенню викидів парникових газів в атмосферу і збільшенню кількості поглиначів вуглекислого газу — зелених рослин.

Знаємо, розуміємо

  • 1. Які існують природні причини появи в атмосфері оксидів неметалічних елементів?
  • 2.Назвіть відомі антропогенні причини появи в атмосфері оксидів неметалічних елементів.
  • 3. Який склад повітря? Яких речовин у ньому найбільше?
  • 4. У чому полягає суть парникового ефекту?

Застосовуємо

  • 1. Спрогнозуйте: а) наслідки для Землі відсутності парникового ефекту; б) суттєве збільшення в атмосфері Землі парникових газів.
  • 2. Складіть рівняння можливих хімічних реакцій.

Н2О + Р2О5

Н2О + ZnO →

Н2О + SO3

СаО + ВаО →

ВаО + SO2

  • 3. Наведіть власні приклади рівнянь реакцій добування оксидів різними способами.
  • 4. Обчисліть, чи вистачить кисню об'ємом 140 л (н. у.) для добування алюміній оксиду кількістю речовини 2 моль.
  • 5. Визначте масу магній карбонату, яку необхідно розкласти, щоб утвореного вуглекислого газу (н. у.) вистачило для взаємодії з кальцій гідроксидом масою 3,7 г.

Працюємо з медійними джерелами

Підготуйте й оприлюдніть на уроці проект на тему «Способи захисту Землі від негативного впливу парникового ефекту».